基于LMI的高精密設(shè)備隔振平臺的魯棒H2-H∞控制.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械加工已步入精密、超精密時代，因此，各種高精密儀器設(shè)備不斷涌現(xiàn)。高精密儀器設(shè)備在生產(chǎn)過程中對工作環(huán)境的各種微振動十分敏感并且其造價也十分昂貴，因而有必要對這些微振動干擾進(jìn)行隔離和控制。
　　本論文主要研究多自由度隔振平臺的微振動混合控制系統(tǒng)，結(jié)合國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“城市軌道交通激勵下高精密設(shè)備平臺微振動混合控制(項(xiàng)目編號：50578058)”，建立以空氣彈簧為被動隔振元件、超磁致伸縮作動器為主動隔振

2、元件的多自由度混合隔振系統(tǒng)，并確立了其動力學(xué)模型和控制系統(tǒng)模型。從理論分析和數(shù)值仿真兩個方面，利用基于LMI(Linear Matrix Inequality，線性矩陣不等式)的H∞控制方法對隔振平臺系統(tǒng)進(jìn)行了較為深入、系統(tǒng)的研究。全文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　1)確立隔振平臺的幾何尺寸以及空氣彈簧和超磁致伸縮作動器的數(shù)量和安裝位置；完成空氣彈簧的剛度和阻尼計算；確定超磁致伸縮作動器的電流-輸出力關(guān)系。根據(jù)以上條件獲得隔振平臺

3、系統(tǒng)的振動模型及動力學(xué)方程。
　　2)根據(jù)隔振平臺系統(tǒng)的動力學(xué)模型，將其轉(zhuǎn)化為狀態(tài)空間方程。利用基于LMI的H∞控制方法對平臺系統(tǒng)的豎直方向、水平方向和平臺整體六自由度方向分別進(jìn)行了仿真計算，都取得了良好的控制效果。
　　3)利用H2/H∞控制算法對H∞控制所取得的控制效果進(jìn)行優(yōu)化，仿真結(jié)果表明利用H2/H∞控制算法具有更好的魯棒性，但需要增加系統(tǒng)的控制力。
　　4)為了縮小簡化模型與實(shí)際模型之間的差距，對含有參數(shù)擾動